RU2130999C1

RU2130999C1 - Device for washing off contaminants from filtering surface

Info

Publication number: RU2130999C1
Application number: RU97118585A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов; Н.С. Кобелев; И.Н. Ивлева; Н.К. Дахов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1999-05-27

Abstract

FIELD: drinking water supply system; regeneration of filtering surfaces of infiltration water intakes. SUBSTANCE: device has drive and looser made in form of flat toothed inclined knife with support shield arranged under knife and vertical pillars installed between knife and shield in staggered order. Screw-like grooves are made on inner surface of inclined support shield. Grooves turn into spiral before first pillars in direction of flow of contaminated layer. EFFECT: increased efficiency of infiltration construction. 3 dwg

Description

Изобретение относится к хозяйственно-питьевому водоснабжению, а именно к регенерации фильтрующей поверхности инфильтрационных сооружений. The invention relates to drinking water supply, namely, the regeneration of the filter surface of the infiltration facilities.

Известно устройство для промывки фильтрующей засыпки инфильтрационного водозабора (см. а.с. N 657135 МКИ E 03 B 3/40, Бюл. N 14, 1979), содержащее соединенный с водоприемником дренажный трубопровод, на котором установлены подвижные перегородки со сквозными отверстиями, смотровые колодцы, водоперепускную трубу, соединяющую между собой участки трубопровода, смежные с промываемым участком. A device for washing the filtering backfill of the infiltration water intake (see A.S. N 657135 MKI E 03 B 3/40, Bull. N 14, 1979), comprising a drainage pipe connected to the water intake, on which movable partitions with through holes are installed, viewing wells, a culvert, connecting sections of the pipeline adjacent to the flushed section.

Недостатком данного устройства является засорение отверстий из-за попадания продуктов загрязнений вместе с промывной водой в водозаборные сооружения. The disadvantage of this device is the clogging of the holes due to the ingress of contamination products together with the wash water into the water intake facilities.

Известно устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности (см. а.с. N 901923 МКИ E 03 B 3/40, Бюл. N 4, 1982), содержащее привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным над ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке. A device for washing away contaminants from a filtering surface (see as.with. N 901923 MKI E 03 B 3/40, Bull. N 4, 1982), comprising a drive and a cultivator made in the form of a flat serrated inclined knife with a retainer placed above it shield and vertical racks installed between the knife and the shield in a checkerboard pattern.

Недостатком данного устройства является образование застойных зон в районе пограничного слоя вертикальных стоек и внутренней стенки наклонного щита, что значительно снижает эффективность работы инфильтрационного сооружения. The disadvantage of this device is the formation of stagnant zones in the region of the boundary layer of vertical struts and the inner wall of the inclined shield, which significantly reduces the efficiency of the infiltration structure.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы инфильтрационного сооружения путем установки на внутренней поверхности наклонного щита винтообразных канавок, переходящих в спиралевидную форму перед первыми стойками по ходу движения загрязненного слоя, решаемой за счет закрутки потока воды вместе с частицами загрязнений, вызывающей гидромеханическую промывку как в застойных зонах стоек, так и на дне бассейна и оказывающей абразивное воздействие. The technical task of the invention is to increase the efficiency of the infiltration structure by installing helical grooves on the inner surface of the inclined shield, turning into a spiral shape in front of the first racks along the path of the contaminated layer, solved by swirling the water stream together with the particles of pollution, causing hydromechanical washing as in stagnant zones of racks, and at the bottom of the pool and having an abrasive effect.

Технический результат достигается тем, что устройство для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности включает привод и рыхлитель, выполненный в виде плоского зубчатого наклонного ножа с размещенным над ним подпорным щитом и вертикальными стойками, установленными между ножом и щитом в шахматном порядке, а на внутренней поверхности наклонного подпорного щита предусмотрены винтообразные канавки, переходящие в спиралевидную форму перед первыми стойками по ходу движения загрязненного слоя. The technical result is achieved by the fact that the device for washing away contaminants from the filtering surface includes a drive and a cultivator made in the form of a flat serrated inclined knife with a retaining board and vertical posts installed between the knife and the shield in a checkerboard pattern, and on the inner surface of the inclined retaining The shield is provided with helical grooves that turn into a spiral shape in front of the first racks along the course of the movement of the contaminated layer.

На фиг. 1 показан план устройства для смыва загрязнений с фильтрующей поверхности, на фиг. 2 - вид 1-1, поперечный его разрез, а на фиг. 3 - вид 2-2, продольный разрез. In FIG. 1 shows a plan of a device for washing away contaminants from a filter surface, FIG. 2 is a view 1-1, a cross section thereof, and in FIG. 3 - view 2-2, a longitudinal section.

Устройство состоит из подрезающего плоского зубчатого ножа 1, наклонного подпорного щита 2, соединенных между собой при помощи расположенных в шахматном порядке вертикальных стоек 3. В толще фильтрующей загрузки 4 заложены перфорированные трубы 5 водозаборного сооружения. На внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 предусмотрены винтообразные канавка 6, переходящие в спиралевидную форму 7 перед первыми стойками 3 по ходу движения загрязненного слоя. The device consists of a cutting flat gear knife 1, an inclined retaining shield 2, interconnected using staggered vertical racks 3. In the thickness of the filter load 4, perforated pipes 5 of the intake structure are laid. On the inner surface of the inclined retaining shield 2, a helical groove 6 is provided, turning into a spiral shape 7 in front of the first posts 3 in the direction of travel of the contaminated layer.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Загрязненный слой обсыпки на требуемую глубину подрезают ножом 1. Верхний наклонный щит 2 способствует вырастанию скорости прохождения водного потока через зазор между щитом и подрезающим ножом, который проносит срезанный слой обсыпки через вертикальные стойки, шахматное расположение которых способствует лучшему взрыхлению накопившихся в обсыпку загрязнений в турбулентном потоке, который возникает при прохождении воды через щелевой зазор устройства с вертикальными стойками 3. Илистые частицы уносятся за пределы зоны фильтрации, а более крупные фракции фильтрующей обсыпки оседают сразу же за устройство. Таким образом, происходит гидравлическая регенерация закоматированного слоя фильтрующей обсыпки с одновременным ее рыхлением. Предусмотренные на внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 винтообразные канавки 6, переходящие в спиралевидную форму 7 перед первыми стойками 3 закручивают за счет скоростного напора поток воды вместе с частицами загрязнений. Частицы загрязнений вызывают закупорку пор фильтрующей поверхности по ходу движения загрязненного потока воды на внутренней поверхности наклонного подпорного щита 2 и вертикальных стоек 3 перед застойными зонами. Загрязненный поток воды с частицами загрязнений создает винтовые шнуры, которые отбрасывают частицы загрязнений за пределы фильтрующей зоны, образуя обратный фильтр из более крупных частиц как за вертикальными стойками 3, так и между ними в поперечном направлении к движению потока. Круглая форма способствует образованию застойных зон в районе вертикальных стоек 3. Частицы песка, проходя через винтообразные канавки, оттираясь между собой в винтообразном потоке, освобождаются от илистых сцементировавшихся частиц и становятся фильтроспособными длительное время, увеличивая размеры пор и тем самым продолжительность фильтроцикла и уменьшая число регенераций. При этом снижаются затраты энергии, потребляемой приводом на перемещение устройства при смыве загрязнений. Кроме того, винтообразное движение воды с частицами загрязнений, а особенно сцементированного с илистыми частицами песка за счет центробежных сил, имея плотность, большую, чем вода, создает вибрацию наклонного подпорного щита как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. The proposed device operates as follows. The contaminated dusting layer is cut to the required depth with knife 1. The upper inclined shield 2 promotes an increase in the water flow through the gap between the shield and the cutting knife, which carries the cut dusting layer through the vertical posts, the checkerboard arrangement of which contributes to better loosening of the dust accumulated in the dusting in the turbulent flow , which occurs when water passes through the slotted gap of the device with vertical struts 3. Silty particles are carried outside the filtration zone, and more its large fraction of the filter dusting settle immediately for the device. Thus, hydraulic regeneration of the packed layer of the filtering dusting occurs with its simultaneous loosening. The helical grooves 6 provided on the inner surface of the inclined retaining shield 2, turning into a spiral form 7 in front of the first posts 3, twist due to the high-pressure head the water flow together with particles of contaminants. Particles of contamination cause clogging of the pores of the filtering surface in the direction of the contaminated water flow on the inner surface of the inclined retaining shield 2 and vertical posts 3 in front of the stagnant zones. A contaminated stream of water with particles of contamination creates screw cords that throw particles of contaminants outside the filter zone, forming an inverse filter of larger particles both behind the vertical posts 3, and between them in the transverse direction to the movement of the stream. The round shape contributes to the formation of stagnant zones in the area of the vertical struts 3. Sand particles passing through helical grooves, rubbing together in a helical flow, are freed from silty cemented particles and become filter-like for a long time, increasing the size of pores and thereby the duration of the filter cycle and reducing the number of regenerations . This reduces the cost of energy consumed by the drive to move the device when washing away contaminants. In addition, the helical movement of water with particles of contamination, and especially sand cemented with silt particles, due to centrifugal forces, having a density greater than water, creates a vibration of the inclined retaining shield in both vertical and horizontal directions.

Закрученные в винтообразных канавках 6 и 7 частицы песка, имея большую плотность, чем вода, приобретают кинетическую энергию и динамически воздействуют на продукты загрязнения в застойных зонах, а создавая обратную волну, способствуют взрыхлению загрязнений под плоским зубчатым наклонным ножом 1, отражаясь от зазора установки из-за малого его выходного сечения. Sand particles twisted in helical grooves 6 and 7, having a higher density than water, acquire kinetic energy and dynamically act on pollution products in stagnant zones, and by creating a backward wave, they contribute to the loosening of pollution under a flat serrated inclined knife 1, reflected from the installation gap from -for its small output section.

Оригинальность предлагаемого устройства заключается в комплексном использовании эндогенных (внутренних) сил, возникающих в устройстве за счет эффекта солитона, герметически выраженного в виде сепаратрисы (поверхности разделения волн при воздействии закрученного потока жидкости на застойные зоны, расположенные за внешними поверхностями стоек по ходу движения для смыва загрязнений с фильтрующей поверхностью). The originality of the proposed device consists in the integrated use of endogenous (internal) forces arising in the device due to the soliton effect, hermetically expressed as a separatrix (wave separation surface when a swirling liquid flow acts on stagnant zones located behind the external surfaces of the uprights in the direction of travel to wash away contaminants with filter surface).

Claims

A device for washing away contaminants from a filtering surface, comprising a drive and a cultivator made in the form of a flat serrated inclined knife with a retaining board placed above it and vertical posts installed between the knife and the shield in a checkerboard pattern, characterized in that there are provided on the inner surface of the inclined retaining board helical grooves turning into a spiral shape in front of the first uprights along the path of the contaminated layer.